JPH01178903A - 光分波・分岐装置 - Google Patents
光分波・分岐装置Info
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- JPH01178903A JPH01178903A JP33395387A JP33395387A JPH01178903A JP H01178903 A JPH01178903 A JP H01178903A JP 33395387 A JP33395387 A JP 33395387A JP 33395387 A JP33395387 A JP 33395387A JP H01178903 A JPH01178903 A JP H01178903A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、光ファイバー等の伝送手段で伝送される光を
複数の経路に分ける光分波・分岐装置に関する。
複数の経路に分ける光分波・分岐装置に関する。
［従来の技術］
光分波・分岐装置としては、従来、第４図に示されるも
のが知られている（例えば、特開昭６１−７５３０９号
公報参照）。
のが知られている（例えば、特開昭６１−７５３０９号
公報参照）。
第４図において、この光分波・分岐装置は、略直方体状
に形成された一方向屈折率分布型スラブレンズ１及び２
の所定端面１ａと２ａとを突き合わせるとともに、これ
らの端面間に波長選択透過膜３を介在させ、一方、前記
所定端面１ａ、２ａにそれぞれ対向する端面１ｂ及び２
ｂに、入・出射用光伝送手段として複数の光ファイバー
で構成されるファイバーアレイＡ、Ｂ及びＣをそれぞれ
結合させたものである。
に形成された一方向屈折率分布型スラブレンズ１及び２
の所定端面１ａと２ａとを突き合わせるとともに、これ
らの端面間に波長選択透過膜３を介在させ、一方、前記
所定端面１ａ、２ａにそれぞれ対向する端面１ｂ及び２
ｂに、入・出射用光伝送手段として複数の光ファイバー
で構成されるファイバーアレイＡ、Ｂ及びＣをそれぞれ
結合させたものである。
この場合、前記一方向屈折率分布型スラブレンズ１及び
２は、第５図に示されるように（第５図はスラブレンズ
１のみを示している）、前記所定端面１ａ、ｌｂに平行
な面と池の各側面１ｃ。
２は、第５図に示されるように（第５図はスラブレンズ
１のみを示している）、前記所定端面１ａ、ｌｂに平行
な面と池の各側面１ｃ。
ｌｄ、ｉｆ、Ｉｇとが交差して形成される四角形ａｂｃ
ｄの中心Ｏを通るように該面内に互いに直交するＸ軸及
びｙ軸をとり、これら各軸が前記スラブレンズ１の前記
各側面と交わる点をそれぞれＸ軸上の点−α、α、ｙ軸
上の点−β、βとしたとき、第６図及び第７図に示され
るように、屈折率ｎは、Ｘ軸上ではＯを中心としてほぼ
二乗曲線で各側面に向かうにしたがって減少し、ｙ軸上
では一定（ｎｏ）となるように構成されているものであ
る。
ｄの中心Ｏを通るように該面内に互いに直交するＸ軸及
びｙ軸をとり、これら各軸が前記スラブレンズ１の前記
各側面と交わる点をそれぞれＸ軸上の点−α、α、ｙ軸
上の点−β、βとしたとき、第６図及び第７図に示され
るように、屈折率ｎは、Ｘ軸上ではＯを中心としてほぼ
二乗曲線で各側面に向かうにしたがって減少し、ｙ軸上
では一定（ｎｏ）となるように構成されているものであ
る。
前記各スラブレンズ１及び２をこのように構成すること
により、前記光ファイバーＡによって伝送されて前記ス
ラブレンズ１内に入射した光は第８図及び第９図に示さ
れるように進行する。すなわち、第９図は前記スラブレ
ンズ１及び２を前記第５図におけるＸ軸を含み前記所定
端面１ａ。
により、前記光ファイバーＡによって伝送されて前記ス
ラブレンズ１内に入射した光は第８図及び第９図に示さ
れるように進行する。すなわち、第９図は前記スラブレ
ンズ１及び２を前記第５図におけるＸ軸を含み前記所定
端面１ａ。
２ａに直交する面に平行な面で切断した断面図であり、
第８図は、前記第５図におけるｙ軸を含み前記所定端面
１ａ、ｌｂに直交する面ｋ（以下、光軸面という）と平
行な面で切断した断面図である。第９図において、この
切断面内においては、光の進行方向においてこのレンズ
１，２がもし十分に長いものであるならば、入射した光
が屈折率分布の作用をうけて発散と集束とを交互に繰返
しながら進行する性質を有しているもので、この場合、
前記スラブレンズ１及び２は、第９図に示されるように
、前記面１ｂと１ａ間及び面２ａと２ｂ間がそれぞれ、
１つの集束点から次の集束点に至るまでの距離（この距
離はサイン波曲線等における１７２周期に相当し、屈折
率分布型レンズでは１／２ピツチという）の１７２（す
なわち、１／４ピツチ）に形成されている。したがって
、前記ファイバーアレイＡから入射した波長成分λ１と
λ２とを含む光Ｐ（λ１．λ１）は、図中実線で示され
るように前記面１ａと２ａとの境で最大に拡がってほぼ
平行光になり、再び集束してファイバーアレイＣに到達
する。ところで、前記面１ａと２ａとの間には波長選択
透過ＷＡ３が介在されている。この波長選択透過Ｍ３は
波長λ、の光に対しては反射率が９５％以上であり、波
長λ２の光に対しては透過率が９９％以上である性質を
有している。
第８図は、前記第５図におけるｙ軸を含み前記所定端面
１ａ、ｌｂに直交する面ｋ（以下、光軸面という）と平
行な面で切断した断面図である。第９図において、この
切断面内においては、光の進行方向においてこのレンズ
１，２がもし十分に長いものであるならば、入射した光
が屈折率分布の作用をうけて発散と集束とを交互に繰返
しながら進行する性質を有しているもので、この場合、
前記スラブレンズ１及び２は、第９図に示されるように
、前記面１ｂと１ａ間及び面２ａと２ｂ間がそれぞれ、
１つの集束点から次の集束点に至るまでの距離（この距
離はサイン波曲線等における１７２周期に相当し、屈折
率分布型レンズでは１／２ピツチという）の１７２（す
なわち、１／４ピツチ）に形成されている。したがって
、前記ファイバーアレイＡから入射した波長成分λ１と
λ２とを含む光Ｐ（λ１．λ１）は、図中実線で示され
るように前記面１ａと２ａとの境で最大に拡がってほぼ
平行光になり、再び集束してファイバーアレイＣに到達
する。ところで、前記面１ａと２ａとの間には波長選択
透過ＷＡ３が介在されている。この波長選択透過Ｍ３は
波長λ、の光に対しては反射率が９５％以上であり、波
長λ２の光に対しては透過率が９９％以上である性質を
有している。
このため、前記ファイバーアレイＣに到達するのは、λ
２の波長成分のみからなる光Ｐ（λ２）であり、波長λ
、の成分からなる光Ｐ（λＩ）は図中点線で示されるよ
うに、前記波長選択透過膜３によって反射されて前記フ
ァイバーアレイＢに達する。なお、この場合、前記ファ
イバーアレイＡとＢとは前記光軸面ｋに対して対称に、
ファイバーアレイＢとＣとは前記波長選択透過膜３に対
し−てほぼ対称に配置されている。
２の波長成分のみからなる光Ｐ（λ２）であり、波長λ
、の成分からなる光Ｐ（λＩ）は図中点線で示されるよ
うに、前記波長選択透過膜３によって反射されて前記フ
ァイバーアレイＢに達する。なお、この場合、前記ファ
イバーアレイＡとＢとは前記光軸面ｋに対して対称に、
ファイバーアレイＢとＣとは前記波長選択透過膜３に対
し−てほぼ対称に配置されている。
一方、第８図に示されるように前記第５図におけるＸ軸
を含み前記所定端面１ａ、２ａに直交する面に平行な面
内においては、ファイバーアレイＡの各ファイバー要素
から入射した光Ｐ（λ１゜λ２）は側面ｉｆ、Ｉｇ、２
ｆ、２ｇで反射を繰り返して互いにミキシングされて強
度が−様な分布を持ち、かつ、断面が矩形状の光束とな
り、前記ファイバーアレイＢ及びＣの各ファイバー要素
に達するものである。
を含み前記所定端面１ａ、２ａに直交する面に平行な面
内においては、ファイバーアレイＡの各ファイバー要素
から入射した光Ｐ（λ１゜λ２）は側面ｉｆ、Ｉｇ、２
ｆ、２ｇで反射を繰り返して互いにミキシングされて強
度が−様な分布を持ち、かつ、断面が矩形状の光束とな
り、前記ファイバーアレイＢ及びＣの各ファイバー要素
に達するものである。
このようにして、２つの波長成分を含む工師路の光Ｐ（
λ１．λ２）が、単独の波長成分の２経路の光Ｐ（λ１
）及びＰ（λ２）に分波・分岐される。
λ１．λ２）が、単独の波長成分の２経路の光Ｐ（λ１
）及びＰ（λ２）に分波・分岐される。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、上述の従来の光分波・分岐装置は、前記２つ
のスラブレンズ１及び２の光軸面ｋが高精度で一致する
ように、前記波長透過膜３を介して前記端面１ａと２ａ
との結合をする必要がある。
のスラブレンズ１及び２の光軸面ｋが高精度で一致する
ように、前記波長透過膜３を介して前記端面１ａと２ａ
との結合をする必要がある。
すなわち、もし、前記光軸面ｋが前記ｙ軸方向に数μず
れると、前記ファイバーアレイＣに到達する光に大きな
ムラが生ずる。第１０図はこの様子を示すグラフであり
、横軸に前記ファイバーアレイＣのｙ軸方向の位置をと
り、縦軸に該ファイバーアレイＣに到達する光の強度を
ｄｂ（デシベル）表示してとったものであり、極大値と
極小値の差を損失（Ｌｏｓｓ）とすると、その損失は１
〜２ｄｂに達する。したがって、従来の装置は製造の際
にこの光軸合わせが困難であるという欠点があった。
れると、前記ファイバーアレイＣに到達する光に大きな
ムラが生ずる。第１０図はこの様子を示すグラフであり
、横軸に前記ファイバーアレイＣのｙ軸方向の位置をと
り、縦軸に該ファイバーアレイＣに到達する光の強度を
ｄｂ（デシベル）表示してとったものであり、極大値と
極小値の差を損失（Ｌｏｓｓ）とすると、その損失は１
〜２ｄｂに達する。したがって、従来の装置は製造の際
にこの光軸合わせが困難であるという欠点があった。
まな、上述の従来の装置では、分波機能をおこなわせる
ために波長選択透過ＷＡ３を用いていることから、１組
のスラブレンズでは２波長の成分を含む光を２経路に分
波・分岐させる機能しか得られず、例えば、４波長の成
分を含む光を４経路に分波・分岐させようとすると、第
１１図に示されるように、少なくとも３組のスラブレン
ズ（１１゜２１）、（１２，２２）及び（１３，２３）
と、これらに介在される波長選択透過Ｊｌｉ３１．３２
及び３３を図示のように結合させなければならず、その
光軸合わせが著しく困難になるとともに、装置が大型に
なるという欠点もあった。
ために波長選択透過ＷＡ３を用いていることから、１組
のスラブレンズでは２波長の成分を含む光を２経路に分
波・分岐させる機能しか得られず、例えば、４波長の成
分を含む光を４経路に分波・分岐させようとすると、第
１１図に示されるように、少なくとも３組のスラブレン
ズ（１１゜２１）、（１２，２２）及び（１３，２３）
と、これらに介在される波長選択透過Ｊｌｉ３１．３２
及び３３を図示のように結合させなければならず、その
光軸合わせが著しく困難になるとともに、装置が大型に
なるという欠点もあった。
本発明の目的は、上述の欠点を除去した光分波・分岐装
置を提供することにある。
置を提供することにある。
［問題点を解決するための手段Ｊ
本発明は、１／４ピツチ長の一方向屈折率分布型スラブ
レンズの光軸面と垂直な端面に回折格子を形成すること
により、従来のように、複数のスラブレンズを結合させ
ることなく、１つのスラブレンズを用いるだけで、１つ
の経路を伝達する複数の波長成分を含む光を、複数の経
路に分波・分岐させることを可能にしたもので、 具体的には、 透光性部材で略直方体状に形成されたレンズ本体であっ
て、該レンズ本体の中心を通り相対向する２つの側面に
平行な面を光軸面とし、この光軸面を基準として該光軸
面から前記２つの側面に向かうにしたがって屈折率が減
少するとともに、前記光軸面に平行な任意の１つの面上
における各点の屈折率は同一となり、かつ、前記光軸面
と直交する２つの端面のうちの一方の端面から入射され
た発散光が他方の端面でほぼ平行光となるような屈折率
分布を有するように形成されたレンズ本体と、このレン
ズ本体の前記光軸面に直交する２つの端面のうちの一方
の端面に形成された回折格子と、他方の端面に接合され
た光入射用及び出射用の光伝送手段とを有することを特
徴とした構成を有する。
レンズの光軸面と垂直な端面に回折格子を形成すること
により、従来のように、複数のスラブレンズを結合させ
ることなく、１つのスラブレンズを用いるだけで、１つ
の経路を伝達する複数の波長成分を含む光を、複数の経
路に分波・分岐させることを可能にしたもので、 具体的には、 透光性部材で略直方体状に形成されたレンズ本体であっ
て、該レンズ本体の中心を通り相対向する２つの側面に
平行な面を光軸面とし、この光軸面を基準として該光軸
面から前記２つの側面に向かうにしたがって屈折率が減
少するとともに、前記光軸面に平行な任意の１つの面上
における各点の屈折率は同一となり、かつ、前記光軸面
と直交する２つの端面のうちの一方の端面から入射され
た発散光が他方の端面でほぼ平行光となるような屈折率
分布を有するように形成されたレンズ本体と、このレン
ズ本体の前記光軸面に直交する２つの端面のうちの一方
の端面に形成された回折格子と、他方の端面に接合され
た光入射用及び出射用の光伝送手段とを有することを特
徴とした構成を有する。
［作用］
上述の構成により、前記回折格子が形成された一方の端
面に対向する他方の端面の光入射用伝送手段から、複数
の波長成分を含む光を入射させると、該入射光は、前記
レンズ本体内で屈折率分布の作用をうけて前記回折格子
が形成された端面近傍に到達する地点でほぼ平行光にな
り、この平行光の状態で回折格子によって反射される。
面に対向する他方の端面の光入射用伝送手段から、複数
の波長成分を含む光を入射させると、該入射光は、前記
レンズ本体内で屈折率分布の作用をうけて前記回折格子
が形成された端面近傍に到達する地点でほぼ平行光にな
り、この平行光の状態で回折格子によって反射される。
この場合、この回折格子による反射光は波長毎に回折条
件が満たされる異なる角度に反射される。したがって、
この反射された各光は各波長成分毎に前記他方の端面の
互いに異なる位置に集束される。したがって、各々の集
束点から出射用光伝送手段を通じて各光を取り出すこと
より、分波・分岐作用を得ることができる。
件が満たされる異なる角度に反射される。したがって、
この反射された各光は各波長成分毎に前記他方の端面の
互いに異なる位置に集束される。したがって、各々の集
束点から出射用光伝送手段を通じて各光を取り出すこと
より、分波・分岐作用を得ることができる。
［実施例］
第１図は本発明の一実施例に係る光分波・分岐装置の一
部破断斜視図である。
部破断斜視図である。
図において、符号４は１／４ピツチ長の一方向屈折率分
布型スラブレンズ（以下、単にスラブレンズという）で
あり、前記従来例で説明した通りの構成及び性質を有す
るものである。このスラブレンズの図示しない光軸面に
垂直な端面４ａには回折格子が形成され、この端面４ａ
に対向する端面４ｂには前記光軸面に平行な面が該端面
４ａを切る直線に沿って複数の光フアイバー要素が配列
された光フアイバーアレイＥ、Ｆ、Ｇ及びＨが所定の位
置に接合されている。なお、この場合、前記スラブレン
ズ４の寸法は、例えば、図中Ｌ１＝１７．４ｎｎ、 Ｌ
２ ＝０．７ｉｎ （ここで、Ｌ２は光フアイバーア
レイを構成する光フアイバー要素の本数に応じて選定さ
れる） 、Ｌ３ ＝３．４１１ｎとされ、また、中心屈
折率ｎｏ （前記第６図及び第７図におけるｎｏに相
当する）＝１゜４７、屈折率分布定数ｇ＝０．０８８ｍ
１１−’である。このようなスラブレンズは、上述の特
開昭６１−７５３０９号公報に開示されているように、
多孔質体にドーパントを充填して焼成するという分子ス
タッフィング法により製造することができ、例えば、Ｈ
ＯＹＡ株式会社から製品番号ＧＬ３２５Ｃとして販売さ
れているものを適用することができる。
布型スラブレンズ（以下、単にスラブレンズという）で
あり、前記従来例で説明した通りの構成及び性質を有す
るものである。このスラブレンズの図示しない光軸面に
垂直な端面４ａには回折格子が形成され、この端面４ａ
に対向する端面４ｂには前記光軸面に平行な面が該端面
４ａを切る直線に沿って複数の光フアイバー要素が配列
された光フアイバーアレイＥ、Ｆ、Ｇ及びＨが所定の位
置に接合されている。なお、この場合、前記スラブレン
ズ４の寸法は、例えば、図中Ｌ１＝１７．４ｎｎ、 Ｌ
２ ＝０．７ｉｎ （ここで、Ｌ２は光フアイバーア
レイを構成する光フアイバー要素の本数に応じて選定さ
れる） 、Ｌ３ ＝３．４１１ｎとされ、また、中心屈
折率ｎｏ （前記第６図及び第７図におけるｎｏに相
当する）＝１゜４７、屈折率分布定数ｇ＝０．０８８ｍ
１１−’である。このようなスラブレンズは、上述の特
開昭６１−７５３０９号公報に開示されているように、
多孔質体にドーパントを充填して焼成するという分子ス
タッフィング法により製造することができ、例えば、Ｈ
ＯＹＡ株式会社から製品番号ＧＬ３２５Ｃとして販売さ
れているものを適用することができる。
また、前記光フアイバーアレイＢ、Ｆ、Ｇ及びＨは、コ
ア径が５０μｍ、クラツド径が１２５μｍのＧＩ型の石
英ファイバーをフッ酸でエツチングしてスラブレンズ等
への接合部近傍の外径を約６０μＩにし、これらを複数
本−列に配列して形成したものである。すなわち、この
ようにフッ酸でエツチングして接合部近傍を細くするこ
とにより、クラッド部にスラブレンズからの出射光が入
射して結合効率が低下するのを防止している。
ア径が５０μｍ、クラツド径が１２５μｍのＧＩ型の石
英ファイバーをフッ酸でエツチングしてスラブレンズ等
への接合部近傍の外径を約６０μＩにし、これらを複数
本−列に配列して形成したものである。すなわち、この
ようにフッ酸でエツチングして接合部近傍を細くするこ
とにより、クラッド部にスラブレンズからの出射光が入
射して結合効率が低下するのを防止している。
さらに、前記各光フアイバーアレイＥ、Ｆ、Ｇ及びＨの
位置関係は、前記図示しない光軸面を基準にし、該光軸
面の位置を±０としたときに、この光軸面からの距離が
、ファイバーアレイ已にあっては−０，４５ｎｎ 、同
じくＦにあっては−０，０２ｎｎ 、同Ｇは＋０．２１
１ｎ 、同Ｈは＋０．３４ｉｎとなるように配置されて
いる。
位置関係は、前記図示しない光軸面を基準にし、該光軸
面の位置を±０としたときに、この光軸面からの距離が
、ファイバーアレイ已にあっては−０，４５ｎｎ 、同
じくＦにあっては−０，０２ｎｎ 、同Ｇは＋０．２１
１ｎ 、同Ｈは＋０．３４ｉｎとなるように配置されて
いる。
第２図は前記端面４ａに形成された回折格子の一部拡大
破断斜視図、第３図は一部拡大断面図である。
破断斜視図、第３図は一部拡大断面図である。
図において。この回折格子は、前記端面４ａに、断面が
鋸歯状となるように多数の突起部４１．・・・。
鋸歯状となるように多数の突起部４１．・・・。
４１が形成され、これら突起部４１が形成された部位の
全表面に全反射膜４２が形成されてなるものである。そ
して、この場合、回折格子の格子定数ｄはほぼ２００ｉ
ｎ−’とされ、また、プレ〜ズ角（前記突起部４１の長
いほうの斜面に立てた法線と前記端面４ａ、すなわち、
格子全体の面に立てた法線とがなす角）αはほぼ７．１
（ｄｅｌＪ ）とされている、なお、このような回
折格子は、例えば、レーザ光の干渉を利用した加工方法
、圧電素子を用いてピッチ間隔を変化させながら刻印す
るルーリングエンジン法による加工、電子ビーム露光方
法あるいは電子ビーム直接描画法を用いたエツチングに
よる方法等の周知の加工方法によって形成することがで
き、また、前記全反射１’１Ｉ４２は、例えば、Ａｕ、
Ｃｕ、 ＡＩ等を蒸着源もしくはターゲットとした周
知の真空蒸着法もしくはスパッタリング法等によって形
成することができる。
全表面に全反射膜４２が形成されてなるものである。そ
して、この場合、回折格子の格子定数ｄはほぼ２００ｉ
ｎ−’とされ、また、プレ〜ズ角（前記突起部４１の長
いほうの斜面に立てた法線と前記端面４ａ、すなわち、
格子全体の面に立てた法線とがなす角）αはほぼ７．１
（ｄｅｌＪ ）とされている、なお、このような回
折格子は、例えば、レーザ光の干渉を利用した加工方法
、圧電素子を用いてピッチ間隔を変化させながら刻印す
るルーリングエンジン法による加工、電子ビーム露光方
法あるいは電子ビーム直接描画法を用いたエツチングに
よる方法等の周知の加工方法によって形成することがで
き、また、前記全反射１’１Ｉ４２は、例えば、Ａｕ、
Ｃｕ、 ＡＩ等を蒸着源もしくはターゲットとした周
知の真空蒸着法もしくはスパッタリング法等によって形
成することができる。
上述の構成において、いま、前記光フアイバーアレイＥ
を共通ボートとし、該ファイバーアレイＥを構成する１
本の光フアイバー要素から、波長λ１＝０．８５μｌ、
λ２＝１．３１μＩ及びλ３＝１．５５μｌの成分を含
む光Ｑ（λ１．λ２．λ３）を前記スラブレンズ４に入
射させた場合を考える。そうすると、この入射光Ｑ（λ
１．λ２．λ３）は、前記スラブレンズ４内で屈折率分
布の作用をうけて屈折しながら回折格子が形成された端
面４ａに向かって進行し、該端面４ａの近傍においてほ
ぼ平行光とされて該端面４ａに形成された回折格子に該
端面４ａの法線に対し、約１０°の角度をなす方向から
入射する。そして、この入射した光は、前記回折格子の
作用をうけて、前記λ１．λ２．λ３の各波長成分毎に
異なる方向に、それぞれＱ（＾１）、Ｑ（λ２）、Ｑ（
λ３）の光として反射され、再び屈折率分布の作用をう
けて進行し、それぞれ前記光フアイバーアレイＦ、Ｇ、
Ｈの接合部に集束する。なお、この場合、前記スラブレ
ンズ４内を進行する光は該スラブレンズ４の側面４ｆ等
によって反射を繰り返されてミキシングされることは前
記従来例と同様である。これにより、前記１つの経路（
光フアイバーアレイＥ）を伝達する光Ｑ（λ１．λ２．
λ３）を３つの経路（光フアイバーアレイＦ、Ｇ、Ｈ）
を伝達する光Ｑ（λ１）、Ｑ（λ２）、Ｑ（λ３）に分
波・分岐する作用が得られる。
を共通ボートとし、該ファイバーアレイＥを構成する１
本の光フアイバー要素から、波長λ１＝０．８５μｌ、
λ２＝１．３１μＩ及びλ３＝１．５５μｌの成分を含
む光Ｑ（λ１．λ２．λ３）を前記スラブレンズ４に入
射させた場合を考える。そうすると、この入射光Ｑ（λ
１．λ２．λ３）は、前記スラブレンズ４内で屈折率分
布の作用をうけて屈折しながら回折格子が形成された端
面４ａに向かって進行し、該端面４ａの近傍においてほ
ぼ平行光とされて該端面４ａに形成された回折格子に該
端面４ａの法線に対し、約１０°の角度をなす方向から
入射する。そして、この入射した光は、前記回折格子の
作用をうけて、前記λ１．λ２．λ３の各波長成分毎に
異なる方向に、それぞれＱ（＾１）、Ｑ（λ２）、Ｑ（
λ３）の光として反射され、再び屈折率分布の作用をう
けて進行し、それぞれ前記光フアイバーアレイＦ、Ｇ、
Ｈの接合部に集束する。なお、この場合、前記スラブレ
ンズ４内を進行する光は該スラブレンズ４の側面４ｆ等
によって反射を繰り返されてミキシングされることは前
記従来例と同様である。これにより、前記１つの経路（
光フアイバーアレイＥ）を伝達する光Ｑ（λ１．λ２．
λ３）を３つの経路（光フアイバーアレイＦ、Ｇ、Ｈ）
を伝達する光Ｑ（λ１）、Ｑ（λ２）、Ｑ（λ３）に分
波・分岐する作用が得られる。
ところで、この光分波・分岐装置を挿入したことによる
損失は、以下の式によって計算することができる。
損失は、以下の式によって計算することができる。
挿入損失（ｄｂ） ＝−１０Ｌｏｃ＋（Ｐｏｕｔ／Ｐｉ
ｎ））÷１０Ｌｏｇ （ｄ／１２） ここで、 Ｐｉｎ ；入力光パワー Ｐｏｕｔ ；出力光パワー ｄ； 光フアイバーコアの直径 である。
ｎ））÷１０Ｌｏｇ （ｄ／１２） ここで、 Ｐｉｎ ；入力光パワー Ｐｏｕｔ ；出力光パワー ｄ； 光フアイバーコアの直径 である。
上記式を用いてこの実施例に係る装置の喪失を計算した
ところ、損失は約３ｄｂであり、バラツキが±０．５ｄ
ｂであるという結果が得られた。この結果は、前記従来
例の装置による結果に比較して、損失は０．５ｄｂ程度
増加することになるが、バラツキは従来１〜２ｄｂ程度
であったものが±０．５６ｂ程度以下に低減されること
になる。
ところ、損失は約３ｄｂであり、バラツキが±０．５ｄ
ｂであるという結果が得られた。この結果は、前記従来
例の装置による結果に比較して、損失は０．５ｄｂ程度
増加することになるが、バラツキは従来１〜２ｄｂ程度
であったものが±０．５６ｂ程度以下に低減されること
になる。
すなわち、この実施例に係る装置では、従来複数のスラ
ブレンズを高精度の位置関係を維持して結合することに
より始めて可能であった分波・分岐という作用を、１つ
のスラブレンズによって遂行できるようにしたもので、
製造の際に、従来のような困雑な光軸合わせ等の作業を
不要にし、製造を極めて容易にするとともに、装置全体
を極めて小型に形成することを可能にしたものである。
ブレンズを高精度の位置関係を維持して結合することに
より始めて可能であった分波・分岐という作用を、１つ
のスラブレンズによって遂行できるようにしたもので、
製造の際に、従来のような困雑な光軸合わせ等の作業を
不要にし、製造を極めて容易にするとともに、装置全体
を極めて小型に形成することを可能にしたものである。
なお、上述の実施例では、３つの波長成分を含む光を３
つの経路に分波・分岐する例を掲げたが、回折格子を適
宜設計することにより、前記実施例と異なる波長成分を
含む光の分波・分岐やさらに多数の経路への分波・分岐
の作用を得ることもできる。また、前記実施例では、光
フアイバーアレイを用いたマルチモードファイバーによ
る例を掲げたが、これも、適宜設計変更してシングルモ
ードファイバーにも適用できる。さらに、回折格子を形
成する方法として、上述の方法のほかにも、例えば、前
記端面にスラブレンズの屈折率に近い屈折率を有する５
ｉ０２の薄膜を形成し、この薄膜自体に電子ビーム露光
方法等を用いたエツチング法でエツチングして回折格子
を形成することも考えられる。
つの経路に分波・分岐する例を掲げたが、回折格子を適
宜設計することにより、前記実施例と異なる波長成分を
含む光の分波・分岐やさらに多数の経路への分波・分岐
の作用を得ることもできる。また、前記実施例では、光
フアイバーアレイを用いたマルチモードファイバーによ
る例を掲げたが、これも、適宜設計変更してシングルモ
ードファイバーにも適用できる。さらに、回折格子を形
成する方法として、上述の方法のほかにも、例えば、前
記端面にスラブレンズの屈折率に近い屈折率を有する５
ｉ０２の薄膜を形成し、この薄膜自体に電子ビーム露光
方法等を用いたエツチング法でエツチングして回折格子
を形成することも考えられる。
［発明の効果］
以上、詳述したように、本発明は、１／４ピツチ長の一
方向屈折率分布型スラブレンズの光軸面と垂直な端面に
回折格子を形成することにより、従来のように、複数の
スラブレンズを結合させることなく、１つのスラブレン
ズを用いるだけで、１つの経路を伝達する複数の波長成
分を含む光を、複数の経路に分波・分岐させることを可
能にしたものである。
方向屈折率分布型スラブレンズの光軸面と垂直な端面に
回折格子を形成することにより、従来のように、複数の
スラブレンズを結合させることなく、１つのスラブレン
ズを用いるだけで、１つの経路を伝達する複数の波長成
分を含む光を、複数の経路に分波・分岐させることを可
能にしたものである。
第１図は本発明の一実施例に係る光分波・分岐装置の一
部破断斜視図、第２図は第１図における端面４ａの一部
破断拡大斜視図、第３図は第２図における端面４ａの一
部拡大断面図、第４図は従来の光分波・分岐装置を示す
斜視図、第５図ないし第７図は第４図におけるスラブレ
ンズ１の屈折率分布を説明するための図、第８図ないし
第９図は第４図に示される装置の光伝達の様子を示す図
、第１０図は従来の装置の損失を示すグラフ、第１１図
は従来の装置で４つの経路に分波・分岐するために必要
とされる構成を示す図である。 ４・・・レンズ本体を構成するスラブレンズ、４ａ・・
・回折格子が形成されている端面、４ｂ・・・入・出射
用伝送手段が接合されている端面、 ４１・・・突起部、 ４２・・・全反射膜。
部破断斜視図、第２図は第１図における端面４ａの一部
破断拡大斜視図、第３図は第２図における端面４ａの一
部拡大断面図、第４図は従来の光分波・分岐装置を示す
斜視図、第５図ないし第７図は第４図におけるスラブレ
ンズ１の屈折率分布を説明するための図、第８図ないし
第９図は第４図に示される装置の光伝達の様子を示す図
、第１０図は従来の装置の損失を示すグラフ、第１１図
は従来の装置で４つの経路に分波・分岐するために必要
とされる構成を示す図である。 ４・・・レンズ本体を構成するスラブレンズ、４ａ・・
・回折格子が形成されている端面、４ｂ・・・入・出射
用伝送手段が接合されている端面、 ４１・・・突起部、 ４２・・・全反射膜。
Claims (1)
- 透光性部材で略直方体状に形成されたレンズ本体であっ
て、該レンズ本体の中心を通り相対向する２つの側面に
平行な面を光軸面とし、この光軸面を基準として該光軸
面から前記２つの側面に向かうにしたがって屈折率が減
少するとともに、前記光軸面に平行な任意の１つの面上
における各点の屈折率は同一となり、かつ、前記光軸面
と直交する２つの端面のうちの一方の端面から入射され
た発散光が他方の端面でほぼ平行光になるような屈折率
分布を有するように形成されたレンズ本体と、このレン
ズ本体の前記光軸面に直交する２つの端面のうちの一方
の端面に形成された回折格子と、他方の端面に接合され
た光入射用及び出射用の光伝送手段とを有することを特
徴とした光分波・分岐装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33395387A JPH01178903A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 光分波・分岐装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33395387A JPH01178903A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 光分波・分岐装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01178903A true JPH01178903A (ja) | 1989-07-17 |
Family
ID=18271827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33395387A Pending JPH01178903A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 光分波・分岐装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01178903A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0947865A1 (en) * | 1998-04-01 | 1999-10-06 | Jds Fitel Inc. | Multi-port optical coupler with lens |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5729006A (en) * | 1980-07-30 | 1982-02-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical branching filter |
-
1987
- 1987-12-29 JP JP33395387A patent/JPH01178903A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5729006A (en) * | 1980-07-30 | 1982-02-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical branching filter |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0947865A1 (en) * | 1998-04-01 | 1999-10-06 | Jds Fitel Inc. | Multi-port optical coupler with lens |
| US6044187A (en) * | 1998-04-01 | 2000-03-28 | Duck; Gary S. | Multi-port fiber optical device |
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